研究発表

近年急激に増加しているデータセンター内の消費電力を削減する手段として, 我々はデータセンターネットワーク向け超高速レイヤ1 スイッチシステム:HOLST(High-speed optical layer 1 switch system for time slot switching based optical data center networks) の研究開発を行っている. 本稿では, HOLST のネットワークアーキテクチャにおいて, 時分割多重により光回線を共有することでトラフィックを最大限収容可能になるよう, PLZT 光 スイッチに接続するラック群を導出する手法を考案した. 想定するトラフィックモデルにおいてシミュレーションを行った結果, ヒューリスティックアルゴリズムはおよそ0.8 秒の実行時間でラック群の組み合わせ探索を行い, 線形計画法による組み合わせ最適解と同等のトラフィック収容性能を発揮した.

ネットワークの機能を仮想化するネットワーク機能仮想化(NFV)の動きが高まり, ユーザの契約状況に応じて適切なネットワーク機能を経由するように経路を制御するサービスファンクションチェイニング(SFC)の研究がなされてきた. SFCにおける仮想ネットワーク機能(VNF)の配置問題において, 動的なチェイン要求の発生という環境変動に対しQoS保証を行うために, すべてのチェインを再構成し直すのは, サービスの中断などオーバヘッドが大きくなるため, VNFの移動回数を最小化する必要がある. ゆらぎ制御は, 生物の脳や生態に共通してみられる制御方式で, 準最適ではあるが, 環境変動に対して適応的に動作可能, また, 局所的な情報を用いることで制御が容易となる手法である. 本論文では, 環境変動に適応的に, またQoSを保証しつつ, かつVNFの移動回数を削減するようVNFの配置問題を解くため, ゆらぎ制御を用いる手法を提案する.

Service scalability is one of the key issue for future networks. For this, we propose new optical interconnected service function pool architecture having flexibility and high-efficiency. The service scalability is a feature which can create new services with combination of multiple functions. In addition, some functions must be realized by VLSI, FPGA, and software (i.e. NFV) according to their required performance. Software based flexible functions has some advantages that service throughput can be changed by control VM performance. Combination of multiple functions are using by optical interconnection that can relax distance and capacity restrictions among functions that realized by different technologies. In this paper, we propose a resource pool architecture that all functional resources in the network are called "resource pool". To create the service, proper resources are selected and interconnected by the optical interconnection. In addition, some simulation and prototype study results are also described. The proposed architecture is useful for future backbone networks.